Comment utiliser un convertisseur DC/DC ?

Actuellement, de nombreux types de convertisseurs DC/DC sont disponibles sur le marché. Le convertisseur résonant, une topologie particulière de convertisseur DC/DC, permet d'obtenir une tension de sortie constante grâce à un circuit de résonance, en contrôlant la fréquence de commutation. Les convertisseurs résonants sont couramment utilisés dans les applications haute tension pour lisser les formes d'onde, améliorer le facteur de puissance et réduire les pertes de commutation dues aux transistors de puissance haute fréquence tels que les MOSFET et les IGBT. Il est important de noter que le circuit LLC est généralement utilisé dans les convertisseurs résonants car il permet la commutation à tension nulle (ZVS) et la commutation à courant nul (ZCS) dans la plage de fonctionnement, supporte des fréquences de commutation plus élevées, réduit l'encombrement des composants et diminue les interférences électromagnétiques (EMI).

Schéma du convertisseur résonant

Un convertisseur résonant est construit sur un onduleur résonant qui utilise un réseau d'interrupteurs pour convertir une tension d'entrée continue en un signal carré, lequel est ensuite appliqué à un circuit résonant. Comme illustré sur la figure 2, ce circuit est composé d'un condensateur résonant Cr, d'une inductance résonante Lr et d'une inductance de magnétisation Lm du transformateur, montés en série. Le circuit LLC filtre les harmoniques d'ordre supérieur en absorbant sélectivement la puissance maximale à une fréquence de résonance fixe du signal carré et en générant une tension sinusoïdale par résonance magnétique. Ce signal alternatif est amplifié ou réduit par un transformateur, redressé, puis filtré pour produire la tension de sortie continue convertie.

Convertisseur CC/CC résonant LLC simplifié

Le courant efficace (RMS) du condensateur est un paramètre important à prendre en compte lors du choix d'un condensateur résonant Cr adapté à un convertisseur DC/DC. Il influe sur la fiabilité du condensateur, l'ondulation de tension et les performances globales du convertisseur (selon la topologie du circuit résonant). La dissipation thermique est également affectée par le courant efficace et les autres pertes internes.